Derivate
Limiti e funzioni continue
Se il valore di una funzione f(x) si avvicina al valore l quando x si avvicina ad x0 diciamo che f(x) ha come limite l per x tendente ad x0.
Noi per rappresentare questo fatto usiamo la seguente notazione matematica:
lim f(x) = l
x → x0
Perché f(x) abbia limite l quando x si avvicina ad x0, deve essere vero che i limiti destro e sinistro per x tendente ad x0 siano uguali. Scriviamo così in notazione matematica:
se e solo se
lim f(x) = l
x → x0
e
lim+ f(x) = l e lim− f(x) = l.
x → x0 x → x0
Una funzione f(x) si dice continua in x = x0 se:
f(x0) è definita;
lim f(x) esiste; e
x → x0lim f(x) = f(x0).
x → x0
C'è differenza tra un limite che esiste in un punto del dominio o di accumulazione per il dominio di una funzione e la continuità della funzione nel punto? Sì. La continuità impone una condizione più forte.
Infatti, perché un limite esista è irrilevante che il valore della funzione esista in x = x0, o anche che x0 appartenga al dominio della funzione. Per la continuità, noi dobbiamo poter valutare la funzione in x0, e questo valore deve coincidere con il limite.
1/1 è uguale a
lim sin t/t
t → 0
1/1 = sin t/t.
Questo limite esiste se x è misurato in radianti, ma 0 non appartiene al dominio di t
1/0 = sin 0/0
Esistono vari modi di calcolare i limiti.
Definiamo una lista di valori che si avvicinino ad x0 e calcoliamo il valore della funzione in ciascuno di questi punti.
Se i valori della funzione si avvicinano quanto si vuole ad un unico numero, quel numero è il limite.
2.
| lim | (x2 − 3x)/(x − 11) |
| x → 11 |
| i | xi | xi2 − 3xi |
|---|---|---|
| 1 | 10 | 3 |
| 2 | 10.5 | 2.25 |
| 3 | 10.9 | 6.81 |
| 4 | 10.9995 | 7.994 |
I numeri nella colonna di destra tendono a 8 quando la variabile indipendente tende a 11. Usiamo valori tendenti a 11 per difetto e per eccesso.
| i | wi | wi2 − 3wi |
|---|---|---|
| 1 | 12 | 21 |
| 2 | 11.5 | 14.25 |
| 3 | 11.1 | 9.21 |
| 4 | 11.00001 | 8 |
Dopo una definizione “pratica” del concetto di limite, vengono forniti alcuni esempi di calcolo dello stesso, e viene fatta una differenza tra funzioni continue in un punto e funzioni che non lo siano (senza però definire le varie tipologie di discontinuità).